TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Secretaría Académica, de Investigación e Innovación

 

Dirección de Docencia e Innovación Educativa

1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Mecánica de Suelos Aplicada Clave de la asignatura: ICJ-1026 SATCA1: 4-2-6 Carrera: Ingeniería Civil 2. Presentación Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Civil los conocimientos fundamentales para el análisis de distribución de esfuerzos en el subsuelo, asentamientos y capacidad de carga admisible de cimentaciones superficiales y profundas, así mismo el alumno adquirirá la competencia para calcular el empuje de tierras sobre muros de contención, para su análisis y diseño y resolver problemas geotécnicos relacionados con la estabilidad de taludes. Para integrarla se ha hecho un análisis del campo de la aplicación de la Mecánica de Suelos, identificando los temas que tienen una mayor importancia para aplicar las teorías de la Mecánica de Suelos en la solución de problemas de geotecnia. Puesto que esta materia es la aplicación con desempeños profesionales; se inserta en la segunda mitad de la trayectoria escolar; después de cursar mecánica de suelos I, que le da soporte. De manera particular, lo trabajado en esta asignatura sustentará el curso de Cimentaciones, aplicándola en el campo de la Ingeniería Civil, en la solución de problemas de geotecnia, contribuyendo así al desarrollo del conocimiento científico y tecnológico. La importancia de esta asignatura radica en que todas las obras de Ingeniería Civil se erigen sobre el suelo, por lo cual es importante en la malla de un Ingeniero Civil. Intención didáctica Se organiza en seis temas, en las cuales todas ellas, contemplan los contenidos conceptuales de la asignatura, los cuales son la aplicación de teorías en la solución de problemas geotécnicos. En el tema uno se emplea diferentes teorías para el cálculo de la transmisión de esfuerzos en el terreno natural a diferentes profundidades, aplicadas a diversos problemas de ingeniería. En la tema dos, se aplican las teorías de deformación elástica y plástica, para el cálculo de asentamientos en diferentes tipos de estratos, ocasionados por las cargas que le transmiten los diferentes tipos de estructuras y/o construcciones. En el tema tres, se aplican diferentes teorías para el cálculo de la capacidad de carga a diferentes profundidades y en estratos isotrópicos y anisotrópicos del terreno natural. En la tema cuatro, se analizan los efectos que provocan las cimentaciones de las estructuras, al ser construidas sobre suelos del tipo cohesivo y friccionante. En el tema cinco, se abordan diferentes teorías para el cálculo de empujes laterales de tierras en la solución de problemas para el cálculo de muros de retención. En el tema seis, se analizan diferentes casos de inestabilidad de los taludes con diferentes tipos de suelos, aplicando teorías para su análisis y la aplicación de los métodos existentes para su estabilización. El enfoque sugerido para la materia, requiere que las actividades posteriores al tratamiento teórico de los temas promuevan el desarrollo de habilidades para la solución de problemas reales: identificación,                                                              1

Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO  

Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa

manejo y control de variables y datos relevantes; planteamiento de hipótesis, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con la intención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón las actividades teóricas se han descrito de manera que no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para su aplicación en la solución de problemas geotécnicos. Para que el estudiante aprenda a razonar los problemas, y que no razone el profesor por ellos, sino involucrarlos en el proceso de solución de problemas. En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir de problemas reales; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de la observación, la reflexión y la aplicación que se dé la formalización; la resolución de problemas que se hará después de este proceso. En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que lleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igual manera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, la puntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía. Es necesario que el docente ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizaje de esta asignatura. 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración Participantes Evento o revisión Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Apizaco, Boca del Río, Cerro Reunión Nacional de Diseño e Azul, Chetumal, Chilpancingo, Innovación Curricular para el Instituto Tecnológico de Durango, La Paz, Superior de Los Desarrollo y Formación de Chetumal del 19 al 23 de Ríos, Superior de Macuspana, Competencias Profesionales de octubre de 2009. Matehuala, Mérida, Nuevo las Carreras de Ingeniería Civil, Laredo, Oaxaca, Superior del Licenciatura en Biología y Oriente del Estado de Hidalgo, Arquitectura. Pachuca, Tapachula, Tuxtepec, Villahermosa y Zacatepec. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Apizaco, Boca del Río, Cerro Reunión Nacional de Azul, Chetumal, Chilpancingo, Consolidación de los Programas Instituto Tecnológico de Durango, La Paz, Superior de Los en Competencias Profesionales Oaxaca del 8 al 12 de marzo Ríos, Superior de Macuspana, de las Carreras de Ingeniería de 2010. Matehuala, Mérida, Nuevo Civil, Licenciatura en Biología y Laredo, Oaxaca, Superior del Arquitectura. Oriente del Estado de Hidalgo, Pachuca, Tapachula, Tuxtepec, Villahermosa y Zacatepec. Instituto Tecnológico de Cd. Representantes de los Institutos Reunión Nacional de Juárez, del 27 al 30 de Tecnológicos de: Seguimiento Curricular de los noviembre de 2013. Apizaco, Cd. Victoria, Chetumal, Programas en Competencias

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Secretaría Académica, de Investigación e Innovación

 

Dirección de Docencia e Innovación Educativa

Chilpancingo, Durango, Huixquilucan, La Paz, Matamoros, Nogales, Oaxaca, Oriente del Estado de Hidalgo, Tapachula, Tehuacán, Tepic, Tuxtepec. Instituto Tecnológico de Toluca, del 10 al 13 de febrero de 2014.

Tecnológico Nacional de México, del 25 al 26 de agosto de 2014.

Profesionales de las Carreras de Ingeniería Industrial, Ingeniería en Logística, Ingeniería Civil y Arquitectura.

Reunión de Seguimiento Representantes de los Institutos Curricular de los Programas Tecnológicos de: Educativos de Ingenierías, Chilpancingo, Durango y Licenciaturas y Asignaturas Tuxtepec. Comunes del SNIT. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Aguascalientes, Apizaco, Boca del Río, Celaya, Cerro Azul, Cd. Juárez, Cd. Madero, Chihuahua, Coacalco, Coatzacoalcos, Durango, Ecatepec, La Laguna, Reunión de trabajo para la Lerdo, Matamoros, Mérida, actualización de los planes de Mexicali, Motúl, Nuevo Laredo, estudio del sector energético, Orizaba, Pachuca, Poza Rica, con la participación de PEMEX. Progreso, Reynosa, Saltillo, Santiago Papasquiaro, Tantoyuca, Tlalnepantla, Toluca, Veracruz, Villahermosa, Zacatecas y Zacatepec. Representantes de Petróleos Mexicanos (PEMEX).

4. Competencia(s) a desarrollar Competencia específica Aplica los conocimientos sobre las propiedades mecánicas de los suelos, e identifica las teorías de la mecánica de suelos que le permitan dar solución a problemas que se presentan en las obras de Ingeniería Civil. 5. Competencias previas Aplica los conocimientos sobre las propiedades índice, hidráulicas y mecánicas de los suelos para comprender su comportamiento y utilizarlos adecuadamente en los proyectos de Ingeniería Civil 6. Temario No. 1

Nombre detemas Distribución de esfuerzos

Subtemas 1.1. Ecuaciones de Boussinesq. 1.2. Solución gráfica de Newmak y gráficas de Fadum.

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Secretaría Académica, de Investigación e Innovación

 

Dirección de Docencia e Innovación Educativa

2

Asentamientos

3

Capacidad de carga

4

Tipos de cimentaciones

5

Empuje de Tierras

6

Estabilidad de taludes

1.3. Esfuerzos bajo diferentes condiciones de carga. 1.4. Otras teorías. 2.1. Asentamiento tipo elástico. 2.2. Asentamiento por consolidación primaria. 2.3. Asentamiento por consolidación secundaria. 2.4. Expansiones. 3.1. Teorías de capacidad de carga. 3.2. Interacción suelo – estructura. 3.3. Cálculo de capacidad en cimentaciones superficiales. 3.4. Cálculo de capacidad en cimentaciones profundas. 3.5. Software de aplicación. 4.1. Clasificación de las cimentaciones. 4.2. Factores que determinan el tipo de cimentación. 4.3. Cimentaciones en taludes. 4.4. Cimentaciones compensadas. 4.5. Tipos de cimentaciones profundas. 4.6. Desarrollo y uso de los pilotes. 4.7. Hinca de pilotes. 4.8. Grupos de pilotes. 4.9. Capacidad de carga de pilotes. 4.10. Pruebas de carga en pilotes. 4.11. Deterioro y protección de pilotes. 4.12. Pilas, 5.1. Clasificación de los elementos de retención. 5.2. Estados plásticos de equilibrio. 5.3. Teorías y métodos para determinar empujes de tierras. 5.4. Ademes. 5.5. Dimensionamiento de muros. 5.6. Software de aplicación. 6.1. Tipos y causas de fallas en taludes. 6.2. Métodos de análisis de fallas en taludes. 6.3. Análisis de círculos críticos. 6.4. Prevención y corrección de fallas en taludes. 6.5. Software de aplicación.

7. Actividades de aprendizaje de los temas 1. Distribución de Esfuerzos Competencias Actividades de aprendizaje Especifica(s):  Analizar las teorías e identificar en una tabla Reconoce la distribución de esfuerzos en el los factores que intervienen en el fenómeno de

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO  

Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa

subsuelo sometidos a diferente condiciones de la distribución de esfuerzos. carga para su valoración  Plantear en una tabla la relación entre los Genéricas: factores identificados del fenómeno. Competencias instrumentales  Analizar la solución de Boussinesq y tablas  Capacidad de análisis y síntesis generadas para aplicarla al cálculo de los  Habilidades básicas del manejo de la esfuerzos. computadora.  Utilizar las gráficas de Fadum para el cálculo de esfuerzos en suelos.  Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas  Análisis de casos de esfuerzos aplicados al suelo en diferentes condiciones de carga,  Solución de problemas generar un informe  Trabajo en equipo  Generar y utilizar la carta de Newmark.  Capacidad de comunicación.  Investigar y discutir las teorías de Westergard,  Capacidad de aplicar los conocimientos en la Burmister, y Frolich. práctica  Habilidades de investigación  • Capacidad de aprender 2: Asentamientos Competencias Actividades de aprendizaje Especifica(s):  Analizar y elaborar un reporte de las Evalúa los asentamientos de expresiones que resultan del estudio de la cimentaciones causados por las estructuras para teoría de la consolidación para calcular los diseños posteriores asentamientos en las diferentes condiciones de Genéricas: suelo. Competencias instrumentales  Elaborar una presentación del comportamiento  Capacidad de análisis y síntesis de los suelos bajo carga.  Habilidades básicas del manejo de la  Evaluar asentamientos por consolidación computadora. primaria y secundaria.  Habilidad para buscar y analizar  Identificar en un bosquejo que es la expansión en suelos y conocer los índices de expansión  información proveniente de fuentes para diferentes tipos arcillas.  diversas  • Manejar software para el cálculo de  Solución de problemas asentamientos y expansiones en suelos Competencias interpersonales  Trabajo en equipo  Capacidad de comunicación.  Capacidad de aplicar los  conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  • Capacidad de aprender 3: Capacidad de Carga Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s):  Investigar las teorías de Hill y Prandtl Aplica las teorías de capacidad de carga para mediante un ensayo. resolver problemas que involucren el análisis de  Investigar la analogía de las fallas general y la capacidad de carga admisible del suelo en local que se presentan en cimentaciones cimentaciones superficiales y profundas causado mediante un ensayo.

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO  

Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa

por las estructuras utilizando software  Calcular la capacidad de carga última especializado utilizando las teorías de Terzaghi, Meyerhof, Genéricas: Skempton generando las graficas Competencias instrumentales correspondientes.  Capacidad de análisis y síntesis  Realizar una tabla comparativa para analizar  Habilidades básicas del manejo de la resultados con las diferentes teorías al computadora. determinar la capacidad de carga, estableciendo conclusiones.  Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas  Manejar software para el cálculo de la capacidad de carga de cimentaciones  Solución de problemas superficiales y profundas.  Trabajo en equipo  Capacidad de comunicación.  Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  • Capacidad de aprender 4. Cimentaciones Competencias Actividades de aprendizaje Especifica(s):  Identificar y clasificar los diferentes tipos de Identifica los tipos de cimentaciones para su cimentaciones realizando una tabla interacción con los suelos. comparativa. Genéricas:  Investigar y analizar las cimentaciones que se  Capacidad de análisis y síntesis realizan en taludes mediante un ensayo.  Habilidades básicas del manejo de la  Investigar cómo se realizan las pruebas de computadora. carga en pilotes mediante un ensayo.  Habilidad para buscar y analizar información  Investigar procedimiento y desarrollo de proveniente de fuentes diversas pilotes de control mediante un ensayo.  Solución de problemas  • Conocer por medio de investigación las cimentaciones a base de pilas, cilindros y  Trabajo en equipo cajones, tanto en su uso, procedimientos  Capacidad de comunicación. constructivos y desarrollo mediante un ensayo.  Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  Capacidad de aprender 5. Empuje de Tierras Competencias Actividades de aprendizaje Especifica(s):  Codificar e identificar nomenclatura en elementos de Aplica las teorías del cálculo de empujes de retención generando una tabla comparativa. tierras para dimensionar elementos de  Realizar un informe para calcular el empuje en retención. magnitud y posición utilizando las teorías de Genéricas: Rankine, Coulomb y Terzaghi. Competencias instrumentales  Calcular dimensiones de muros utilizando  Capacidad de análisis y síntesis  software.  Habilidades básicas del manejo de la  Investigar y conocer muros de gravedad, de computadora. ménsula, de tierra armada, con anclajes y tablestacas

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO  

Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa



mediante un ensayo. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes  • Realizar visitas a obras en donde se tengan diversas diferentes tipos de elementos de retención.  Solución de problemas Competencias interpersonales  Trabajo en equipo  Capacidad de comunicación.  Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  Capacidad de aprender 6. Estabilidad de Taludes Competencias Actividades de aprendizaje Específica(s):  Identificar nomenclatura en taludes realizando una Calcula la estabilidad de taludes aplicando tabla comparativa. los diferentes métodos de análisis que  Investigar y describir los tipos y causas de fallas que permitan interpretar los resultados cuando se presentan en los taludes mediante un ensayo. se determinan los círculos críticos en  Investigar, y describir aspectos de prevención y taludes para prevención de fallas. corrección de fallas de taludes mediante un ensayo. Genéricas:  • Manejar software de aplicación para el cálculo de  Capacidad de análisis y síntesis fallas en taludes.  Habilidades básicas del manejo de la computadora.  Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas  Solución de problemas  Trabajo en equipo  Capacidad de comunicación.  Capacidad de aplicar los  conocimientos en la práctica  Habilidades de investigación  • Capacidad de aprender 8. Prácticas  Prueba de placa  Realizar visitas a obras en proceso con cimentaciones superficiales y profundas.  Realizar visitas a obras en donde se tengan diferentes tipos de elementos de retención. 9. Proyecto de asignatura El objetivo del proyecto que planteé el docente que imparta esta asignatura, es demostrar el desarrollo y alcance de la(s) competencia(s) de la asignatura, considerando las siguientes fases:  Fundamentación: marco referencial (teórico, conceptual, contextual, legal) en el cual se fundamenta el proyecto de acuerdo con un diagnóstico realizado, mismo que permite a los estudiantes lograr la comprensión de la realidad o situación objeto de estudio para definir un

 

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO  

Secretaría Académica, de Investigación e Innovación Dirección de Docencia e Innovación Educativa







proceso de intervención o hacer el diseño de un modelo. Planeación: con base en el diagnóstico en esta fase se realiza el diseño del proyecto por parte de los estudiantes con asesoría del docente; implica planificar un proceso: de intervención empresarial, social o comunitario, el diseño de un modelo, entre otros, según el tipo de proyecto, las actividades a realizar los recursos requeridos y el cronograma de trabajo. Ejecución: consiste en el desarrollo de la planeación del proyecto realizada por parte de los estudiantes con asesoría del docente, es decir en la intervención (social, empresarial), o construcción del modelo propuesto según el tipo de proyecto, es la fase de mayor duración que implica el desempeño de las competencias genéricas y especificas a desarrollar. Evaluación: es la fase final que aplica un juicio de valor en el contexto laboral-profesión, social e investigativo, ésta se debe realizar a través del reconocimiento de logros y aspectos a mejorar se estará promoviendo el concepto de “evaluación para la mejora continua”, la metacognición, el desarrollo del pensamiento crítico y reflexivo en los estudiantes.

10. Evaluación por competencias La evaluación debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:  Exámenes escritos individuales y en equipo  Reportes orales y escritos de investigaciones de temas de la asignatura.  Reportes de prácticas de campo  Reportes de visitas a construcciones  Autoevaluaciones.  Reportes de investigación bibliográfica 11. Fuentes de información  Bowles, J., Foundation Analysis And Design. Mc. Graw Hill.  Braja, M. Das, Fundamentos de ingeniería geotécnica. Thomson Learning.  Crespo Villalaz, Carlos, Mecánica de suelos y cimentaciones. Limusa.  Juárez Badillo y Rico Rodríguez, Mecánica de suelos Tomos I, II y III. Limusa.  Lambe, T.W. y Witman R., Mecánica de suelos. Limusa.  Peck, Handson y Thorburn, Ingeniería de Cimentaciones. Aguilar  Tchebotarioff, Introducción a la Mecánica de Suelos. Aguilar.  Zaevaert, W.L., Foundation For Dificult Sobsoils. Van Nostran.